Ferdinand Schmutzer, Public domain, via Wikimedia Commons
Bei der Schwerkraft gab es nur ein Problem: Man konnte sie zwar dank Newton sehr exakt berechnen, aber man wusste nicht, warum es sie überhaupt gibt und wie sie funktioniert. Wieso zieht ein Himmelskörper wie die Sonne andere Himmelskörper wie die Planeten an? Sind da unsichtbare Teilchen im Spiel, wie das bei anderen Kräften der Fall ist? Anscheinend nicht – jedenfalls hat man sie nie entdeckt. Eine Erklärung lieferte erst ein Mann, der wahrscheinlich der berühmteste Wissenschaftler der Geschichte ist: Albert Einstein (1879-1955). Und zwar mit seiner Relativitätstheorie. Kurz gesagt erkannte er, dass im Weltall vieles ganz anders ist, als man es sich bis dahin vorgestellt hatte. Das All ist nicht einfach ein leerer Raum mit Sternen und anderen Himmelskörpern. Sondern diese Himmelskörper „verbiegen“ den Raum um sich herum. Als ob man eine schwere Eisenkugel auf eine weiche Matratze legt, die sich dadurch nach unten verbiegt und eine Kuhle bildet. Legt man in diesem Beispiel eine kleinere Kugel an den Rand der Kuhle, kullert sie hinein – so als ob die große Kugel die kleinere anzieht. Genau so sorgt auch die Sonne mit ihrer großen Masse für eine unsichtbare Kuhle um sich herum. Warum die Planeten da nicht hineinkullern? Das würde tatsächlich im nächsten Moment passieren, wenn sie einfach stillstehen würden. Nur weil die Planeten schnell genug um die „Sonnen-Kuhle“ herumflitzen, stürzen sie nicht in die Sonne. Kurz und gut: Einstein erklärte die Anziehungskraft mit der Krümmung des Raumes.
Animation
Dass ein Himmelskörper den Raum um sich herum verbiegt oder krümmt, kann man sich schwer vorstellen. Diese Animation zeigt das aber recht gut. Da bildet die Sonne mit ihrer großen Masse eine „Kuhle“ im Raum. So zieht sie die Erde an, die dadurch auf ihrer Bahn bleibt. Auch die Erde erzeugt eine kleine Kuhle und hält so den Mond auf seiner Bahn. Die Animation hat nur einen kleinen Schönheitsfehler: Der Mond muss sich anders als hier gegen den Uhrzeigersinn um die Erde bewegen.
Credit:
Wikipedia/ND
Außerdem hat Einstein noch viele andere Dinge entdeckt: Zum Beispiel, dass Masse in Energie verwandelt werden kann – das passiert im Inneren der Sonne andauernd, die deshalb so hell leuchtet und Wärme ausstrahlt. Oder dass sich nichts schneller als das Licht fortbewegen kann.
Und er hat eine ganz verrückt klingende Sache entdeckt: nämlich, dass die Zeit nicht immer gleich schnell vergeht. Warum das alles so ist, haben wir hier ausführlicher erklärt. Kurz gesagt gibt es da zwei Effekte, die inzwischen durch viele Experimente bewiesen wurden: An Bord eines schnell fliegenden Raumschiffs vergeht die Zeit langsamer als auf der Erde. Und je weiter ein Raumschiff von der Erde entfernt ist, umso schneller vergeht an Bord die Zeit. Würde man das nicht genau berechnen, würden Navigationssatelliten überhaupt nicht funktionieren – und das Navi im Auto oder Smartphone würde uns völlig in die Irre führen.
